Презентация «Инновации на производстве. Инновационные предприятия.»

Описание

Описание презентации «Инновации на производстве. Инновационные предприятия»

Презентация «Инновации на производстве. Инновационные предприятия» предназначена для 2 урока технологии в 8 классе. Материал знакомит учащихся с современным производством, понятием инновации, инновационным процессом и особенностями предприятий, которые внедряют новые технологии, оборудование, материалы и способы организации работы.

Презентация помогает восьмиклассникам увидеть, как меняется современное производство под влиянием автоматизации, роботизации, цифровых технологий, 3D-печати, биотехнологий, биоэнергетики и нанотехнологий. Отдельное внимание уделяется роли человека на высокотехнологичном предприятии, контролю качества, экологической безопасности и постоянному совершенствованию производственных процессов.

Что рассматривается в презентации

• что такое современное производство;
• чем единичное производство отличается от серийного и массового;
• что называют инновацией;
• чем инновация отличается от изобретения;
• зачем предприятиям внедрять инновации;
• из каких этапов состоит инновационный процесс;
• как осуществляется управление инновациями;
• какими бывают продуктовые, технологические, организационные и экологические инновации;
• как используются автоматизация и роботизация;
• какую роль играют цифровые технологии;
• что такое аддитивные технологии и 3D-печать;
• как биотехнологии применяются на производстве;
• что такое биоэнергетика;
• где используются нанотехнологии и новые материалы;
• что такое инновационное предприятие;
• по каким признакам можно определить инновационное предприятие;
• в каких отраслях работают современные инновационные предприятия;
• как создаётся новая продукция;
• как современные технологии помогают повышать качество;
• как инновации связаны с экологической безопасностью;
• какую роль человек играет на автоматизированном предприятии;
• как исследовать инновационное предприятие своего региона.

Что такое производство

В начале презентации учащиеся знакомятся с понятием производства. Оно рассматривается как система создания продукции, в которой взаимодействуют сырьё, оборудование, энергия, труд человека, информация и управление.

Школьники видят, что современное производство представляет собой сложную систему. Для получения готовой продукции недостаточно только материала или станка: необходимо организовать технологические операции, контролировать оборудование, обеспечивать качество, использовать информацию и управлять всеми этапами работы.

Также рассматриваются три типа организации выпуска продукции: единичное, серийное и массовое производство. Такое сравнение помогает понять, что предприятие может создавать один уникальный объект, выпускать продукцию партиями или производить большое количество одинаковых изделий.

Что такое инновация

Одно из центральных понятий урока — инновация. В презентации она определяется как новое или значительно улучшенное решение, которое внедрено в практику и даёт полезный результат.

Для понимания этого понятия используется простая схема:

идея + внедрение + польза = инновация.

Таким образом, одной новой идеи недостаточно. Чтобы решение стало инновацией, необходимо разработать его, проверить и реально использовать. Только после внедрения можно оценить, принесло ли оно пользу производству, людям или окружающей среде.

Зачем производству нужны инновации

Инновации позволяют предприятию совершенствовать продукцию и технологические процессы. В презентации выделено несколько основных результатов внедрения новых решений:

• создание новой продукции;
• повышение качества;
• уменьшение количества отходов;
• экономия энергии;
• повышение безопасности труда.

Восьмиклассники видят, что инновации нужны не только для создания необычных устройств. Нововведения могут быть направлены на снижение расхода материалов, улучшение условий труда, повышение точности оборудования или уменьшение воздействия производства на окружающую среду.

Инновационный процесс

Отдельный слайд показывает последовательность превращения новой идеи в реально используемое решение. Инновационный процесс включает несколько этапов:

проблема → идея → проект → прототип → испытания → внедрение → оценка.

Сначала необходимо определить существующую проблему и проанализировать ситуацию. Затем формулируется идея решения, выполняется проектирование, создаётся опытный образец — прототип.

После этого изделие или технология проходят испытания на работоспособность, надёжность и безопасность. Если решение подтверждает свою эффективность, начинается внедрение. После запуска специалисты оценивают результат и определяют возможности дальнейшего совершенствования.

Управление инновациями

Инновационный проект требует грамотного управления. Недостаточно придумать новую технологию: необходимо определить цель, оценить ресурсы, сформировать команду, проверить безопасность и проанализировать полученный результат.

Учащиеся знакомятся с основными задачами управления инновациями: постановкой цели, расчётом ресурсов, организацией работы команды, контролем безопасности и оценкой эффективности проекта.

Так школьники видят, что инновационная деятельность объединяет технические знания, проектирование, экономические расчёты, организацию труда и управление.

Какими бывают инновации

В презентации представлены четыре основных вида инноваций.

Продуктовые инновации связаны с появлением нового или значительно улучшенного изделия.

Технологические инновации означают использование нового способа производства или обработки материалов.

Организационные инновации изменяют способы организации работы предприятия, распределения задач и управления процессами.

Экологические инновации помогают уменьшать расход ресурсов, сокращать количество отходов и снижать воздействие производства на окружающую среду.

Автоматизация и роботизация производства

Один из наиболее заметных признаков современного предприятия — автоматизация производственных процессов. Роботы способны выполнять точные, повторяющиеся или потенциально опасные операции.

При этом роль человека не исчезает. Специалист программирует оборудование, выполняет его настройку, наблюдает за работой системы, контролирует результат и устраняет возникающие проблемы.

Автоматизация помогает повысить производительность, обеспечить повторяемость операций и снизить риск для работников при выполнении опасных производственных задач.

Цифровые технологии на производстве

Современные производственные процессы тесно связаны с цифровыми технологиями. В презентации представлены 3D-моделирование, виртуальные испытания, датчики, компьютерное зрение и цифровой контроль качества.

3D-модель позволяет создать цифровое представление будущей детали ещё до её изготовления. Виртуальные испытания помогают предварительно проверить конструкцию, а датчики собирают информацию о состоянии оборудования и производственного процесса.

Компьютерное зрение может использоваться для автоматического контроля деталей и обнаружения дефектов. Благодаря этому предприятие получает возможность быстрее анализировать качество продукции и корректировать производственный процесс.

Аддитивные технологии и 3D-печать

Презентация знакомит восьмиклассников с аддитивным производством. При использовании такой технологии объект создаётся слой за слоем на основе цифровой модели.

Последовательность работы можно представить следующим образом:

цифровая модель → 3D-печать → прототип → испытание.

3D-печать особенно удобна при создании опытных образцов. Конструктор может разработать цифровую модель, быстро получить физический прототип, проверить его размеры и свойства, а затем внести необходимые изменения в проект.

Биотехнологии на производстве

Отдельный раздел посвящён современным биотехнологиям. Они используют живые организмы, клетки или биологические процессы для получения необходимых человеку продуктов и веществ.

Биотехнологические процессы применяются в разных сферах. В презентации приведены примеры производства продуктов питания и лекарственных веществ, очистки воды и переработки отходов.

Для проведения контролируемых биологических процессов может использоваться специальное оборудование — ферментеры и биореакторы.

Что такое биоэнергетика

Биоэнергетика позволяет получать энергию из биологического сырья и продуктов его переработки.

На наглядной схеме показана последовательность преобразования:

органическое сырьё → переработка → биогаз → тепло и электричество.

Таким образом, часть органических отходов может рассматриваться не только как ненужный материал, но и как ресурс для получения энергии.

Нанотехнологии и новые материалы

Презентация знакомит учащихся с нанотехнологиями. На наноуровне возможно целенаправленно изменять свойства вещества, создавая материалы с новыми характеристиками.

Новые материалы могут становиться легче, прочнее и долговечнее. Результаты исследований в этой области находят применение при создании покрытий, сенсоров, композитных материалов и элементов электроники.

Этот раздел помогает показать, что развитие технологий тесно связано с фундаментальными и прикладными исследованиями материалов.

Что такое инновационное предприятие

Инновационное предприятие создаёт или внедряет новые технологии, продукцию, материалы и способы организации производства.

Работа такого предприятия не заканчивается после создания одного нового изделия. Новые решения проходят стадии разработки, испытаний, внедрения и дальнейшего совершенствования.

Инновационное предприятие объединяет инженерную деятельность, научные исследования, современное производство и контроль результатов.

Признаки инновационного предприятия

В презентации выделены характерные признаки современного инновационного предприятия:

• использование новых технологий;
• автоматизация производственных процессов;
• создание и проверка прототипов;
• проведение исследований;
• современный контроль качества;
• экономия энергии, материалов и других ресурсов.

Эти признаки показывают, что инновационность предприятия определяется не внешним видом оборудования, а постоянной работой над улучшением продукции и технологических процессов.

Где работают инновационные предприятия

Новые технологии применяются практически во всех современных отраслях. В презентации представлены примеры инновационных предприятий в машиностроении, электронике, энергетике, медицине и агротехнологиях.

В машиностроении используются роботизированные линии и цифровое проектирование. В энергетике развиваются современные способы получения и экономии энергии. В медицине применяются высокотехнологичное оборудование и новые материалы. В сельском хозяйстве используются автоматизированная техника, датчики и другие технологические системы.

Как создаётся новая продукция

Создание нового изделия начинается не с запуска производственной линии, а с определения требований. Необходимо понять, каким должно быть изделие, какие технические характеристики оно должно иметь, насколько оно должно быть надёжным и безопасным.

Далее создаётся цифровая модель, затем — прототип. Опытный образец проходит испытания. Только после проверки и необходимых улучшений изделие может перейти в серийное производство.

Последовательность выглядит так:

требования → модель → прототип → испытания → серийный выпуск.

Этот пример помогает учащимся понять, почему между первоначальной идеей и готовой продукцией существует целая система проектирования и проверки.

Инновации и качество продукции

Современные технологии позволяют значительно повысить точность контроля качества. Для этого используются датчики, измерительное оборудование, камеры, системы компьютерного зрения и цифровой анализ данных.

Автоматический контроль помогает обнаруживать отклонения размеров и другие дефекты. Чем раньше проблема выявлена, тем меньше вероятность выпуска бракованной продукции.

Цифровой контроль качества становится важной частью современного производства и позволяет постоянно собирать данные о результатах работы оборудования.

Инновации и экологическая безопасность

Важное направление технологического развития связано с уменьшением воздействия производства на окружающую среду.

Современные предприятия могут использовать возобновляемые источники энергии, системы замкнутого цикла воды, очистку выбросов и переработку производственных отходов.

Такие решения помогают экономить воду, энергию и сырьё, сокращать количество отходов и повторно использовать часть материалов.

Экологические инновации показывают, что эффективность производства сегодня всё чаще рассматривается вместе с рациональным использованием природных ресурсов.

Роль человека на инновационном предприятии

Развитие роботов и автоматизированных систем не означает исчезновения человека из производства. Напротив, меняются задачи специалиста.

Человек проектирует, программирует, настраивает, контролирует и совершенствует технические системы.

Для современной промышленности особенно важны специалисты, которые способны работать с цифровыми моделями, программным обеспечением, роботизированным оборудованием, измерительными системами и данными.

Таким образом, автоматизация уменьшает количество некоторых ручных операций, но одновременно повышает значение инженерных, исследовательских, цифровых и управленческих компетенций.

Инновационные предприятия региона

Тема связывается с реальной экономикой региона. В каждом регионе существуют предприятия, которые внедряют современные технологии, используют новое оборудование или выпускают технологичную продукцию.

При знакомстве с таким предприятием можно обратить внимание на несколько характеристик:

• отрасль;
• выпускаемую продукцию;
• применяемые технологии;
• используемое оборудование;
• внедрённые инновации;
• систему контроля качества;
• профессии специалистов;
• значение предприятия для региона.

Так учащиеся учатся рассматривать производственное предприятие как целостную технологическую систему.

Практическая работа «Характеристика инновационного предприятия региона»

В презентацию включена практическая работа, в ходе которой учащимся предлагается самостоятельно исследовать одно из инновационных предприятий своего региона.

Работа выполняется в несколько этапов:

1. выбрать предприятие;
2. найти необходимую информацию;
3. заполнить таблицу;
4. сформулировать вывод.

При заполнении таблицы необходимо указать название предприятия, отрасль, продукцию, технологии, оборудование, используемые инновации, способы контроля качества, профессии работников и значение предприятия для региона.

Такое задание развивает навыки поиска, отбора, систематизации и анализа технологической информации и связывает учебный материал с реальной промышленностью.

Чем инновация отличается от изобретения

Презентация обращает внимание на важное различие между понятиями «изобретение» и «инновация».

Изобретение — это новое техническое решение. Однако само существование идеи, чертежа или опытного образца ещё не означает, что решение стало инновацией.

Для превращения изобретения в инновацию необходимо пройти путь:

изобретение → разработка → внедрение → инновация.

Инновацией становится решение, которое реально используется и даёт полезный результат. Поэтому не каждое изобретение сразу превращается в инновацию.

Почему инновационный процесс продолжается постоянно

Современное производство не может один раз внедрить новую технологию и больше не изменяться. Требования общества, материалы, оборудование и технологические возможности постоянно развиваются.

После внедрения решения специалисты анализируют результат, выявляют недостатки и формулируют новые задачи. Затем появляются новые идеи, начинается разработка, испытания и очередное внедрение.

Инновационный процесс поэтому имеет циклический характер. Совершенствование производства продолжается постоянно.

Что дают производству инновации

В заключительной части презентации обобщаются основные результаты внедрения инноваций. Новые технологии позволяют сделать производство более эффективным, качественным, безопасным и экологичным.

Современное предприятие использует цифровое проектирование, автоматизированное оборудование и системы контроля. При этом человек остаётся центральным участником технологической деятельности: именно он формулирует задачи, создаёт решения, программирует оборудование и оценивает результаты.

ФГОС ООО

Презентация может использоваться при реализации образовательной программы основного общего образования (ООО) на уроках технологии и ориентирована на достижение предметных, метапредметных и личностных результатов, предусмотренных ФГОС ООО — Федеральным государственным образовательным стандартом основного общего образования.

Материал способствует формированию представлений о современном производстве, технологическом развитии общества, инновационной деятельности, автоматизированных и цифровых технологиях, современных материалах и профессиональной деятельности человека.

Работа с презентацией помогает развивать технологическое мышление, способность анализировать производственные процессы, устанавливать связь между потребностью, техническим решением, испытаниями и внедрением, сравнивать различные виды инноваций и оценивать их практическое значение.

Практическая работа способствует развитию функциональной грамотности и универсальных учебных действий. Учащиеся самостоятельно находят информацию, выделяют существенные характеристики предприятия, систематизируют сведения в таблице, анализируют полученные данные и формулируют вывод.

Материал также имеет профориентационное значение. Знакомство с работой инженеров, технологов, программистов, исследователей и специалистов по контролю качества помогает восьмиклассникам увидеть разнообразие профессий современного высокотехнологичного производства.

Структура презентации

Презентация состоит из 26 слайдов. Материал последовательно раскрывает понятия производства и инновации, знакомит с инновационным процессом, видами инноваций, автоматизацией, цифровыми технологиями, 3D-печатью, биотехнологиями, биоэнергетикой, нанотехнологиями и особенностями современных инновационных предприятий.

Отдельные разделы посвящены созданию новой продукции, контролю качества, экологической безопасности и роли человека на современном предприятии. В презентацию включена практическая работа по характеристике инновационного предприятия региона, а завершающие слайды помогают обобщить основные понятия и провести рефлексию.

Презентация подойдёт учителям технологии, педагогам дополнительного образования и преподавателям технической направленности для проведения 2 урока технологии в 8 классе по теме инноваций на производстве и инновационных предприятий.